专题14人体的内环境与稳态-2023年高考生物真题分类解析与应试策略

第七单元生命活动的调节专题十四人体的内环境与稳态考点2013~2017年2018年2019年2020年2021年2022年合计全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方全国地方卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷46.内环境的稳态及其生理意义6401120002007947.体温调节与水盐调节1511200102004948.血糖调节150002220500314命题分析与备考建议(1)命题热度:本专题相对其他各专题考查稍多(),十年中地方卷出现过32道题,全国卷出现过14道题,总计出现过46道题,平均每年会出现3~4道。相对于知识的内容和密度而言,本专题高考命题的高频点是“内环境的稳态及其生理意义”。(2)考查方向:本专题的考查主要是内环境稳态的维持机制,内环境的pH、渗透压变化,血糖、体温和水盐调节的过程等。(3)考情前瞻:命题常以生活中的一些生命现象,考查内环境的变化以及内环境针对这些变化所启动的调节机制。考点46内环境的稳态及其生理意义1.(2021·海南,5,2分,难度★★)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是(A)A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状解析本题考查内环境的组成以及理化性质。患者体内的水分在血浆与组织液之间可以相互渗透,A项错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良,B项正确;免疫球蛋白可参与体液免疫,因此免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下,C项正确;临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状,D项正确。2.(2021·江苏,4,2分,难度★★)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,相关叙述正确的是(C)A.胃肠激素都在内环境中发挥作用B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞C.图中组织液含有激素、淋巴因子、尿素等物质D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径解析本题考查激素调节的相关知识。据图可知,人体胃肠激素的运输途径有4条:①是激素进入组织液,然后作用于产生激素的细胞;②是激素产生以后,进入消化道;③是激素分泌后通过血液运输,作用于靶细胞;④是激素分泌后进入组织液,然后作用于相邻细胞。胃肠激素不都在内环境中发挥作用,可在消化道发挥作用,A项错误;内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B项错误;激素通过体液运输,尿素是细胞代谢产生的废物,T细胞产生的细胞因子存在于体液中。故组织液含有激素、细胞因子、尿素等物质,C项正确;不同胃肠激素的作用特异性主要取决于特异性受体,D项错误。3.(2019·全国3,5,6分,难度★★)下列关于人体组织液的叙述,错误的是(D)A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中解析血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液,再通过组织液进入全身各处的细胞,包括骨骼肌细胞,A项正确;肝细胞生存的内环境是组织液,因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入组织液,B项正确;氧气通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液,再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞,C项正确;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质中而不发生在组织液中,D项错误。4.(2019·浙江,16,2分,难度★)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是(D)A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换解析多细胞动物的大多数细胞需要通过内环境与外界环境进行物质交换,少数细胞可直接与外界环境进行物质交换,如胃、肠等部位的部分细胞,D项错误。5.(2018·浙江,11,2分,难度★)下列关于人体内环境的叙述,错误的是(A)A.心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境B.血管中的药物需经组织液进入肌细胞C.血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀D.内环境的成分中有葡萄糖和无机盐解析心肌细胞进行需(有)氧呼吸产生CO2,其CO2的浓度高于其生活的内环境中的CO2浓度,A项错误。6.(2017·全国3,4,6分,难度★★)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是(C)A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平解析静脉注射质量分数为0.9%的NaCl溶液后,体内水、盐含量均增加,需排出多余的盐和水以后,才能恢复到注射前水平,B项错误,C项正确。7.(2017·江苏,15,2分,难度★)下列关于人体内环境与稳态的叙述,正确的是(B)A.浆细胞能够特异性识别抗原B.饥饿时,血液流经肝脏后血糖浓度会升高C.寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境D.肾小管细胞和下丘脑神经分泌细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因解析浆细胞分泌的抗体能够特异性识别抗原,浆细胞不能识别抗原,A项错误。饥饿时,肝糖原分解补充血糖,故此时血液流经肝脏后,血糖浓度会升高,B项正确。人是恒温动物,处于寒冷环境中,与外界温差大,散热量比炎热环境中多,此时,人体主要是通过增加产热量来维持体温恒定,C项错误。抗利尿激素基因在下丘脑神经分泌细胞中表达,抗利尿激素受体基因在肾小管细胞中表达,D项错误。8.(2015·全国1,3,6分,难度★★)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20mL后,会出现的现象是(A)A.输入的溶液会从血浆进入组织液B.细胞内液和细胞外液分别增加10mLC.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液解析Na+主要分布在细胞外,因此,细胞外液中的Na+的增加量大于细胞内液Na+的增加量。细胞内液占体液的2/3,细胞外液占体液的1/3,所以理论上细胞内液增加的量多于细胞外液。9.(2015·江苏,5,2分,难度★)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的生理指标最接近的是(B)A.Na+浓度 B.渗透压 C.K+浓度 D.O2浓度解析组织细胞生活在组织液中,吸水和失水应达到相对平衡,以保持组织细胞的正常形态和功能,即渗透压大体相等。10.(2015·海南,18,2分,难度★)人体中血浆、组织液和淋巴等构成了细胞赖以生存的内环境,下列叙述错误的是(C)A.血浆和组织液都有运输激素的作用B.血浆和淋巴都是免疫细胞的生存环境C.血红蛋白主要存在于血浆和组织液中D.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度解析血红蛋白存在于红细胞中。内环境的成分11.(2014·全国2,3,6分,难度★)下列关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是(A)A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液解析正常情况下,组织液的生成和回流保持着动态平衡。组织液和血浆之间仅隔一层毛细血管壁,血液运输的O2和营养物质可进入组织液,细胞产生的CO2等代谢产物也可进入血浆,故B、C、D三项正确。12.(2014·全国1,3,6分,难度★)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是(D)A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行解析丙酮酸的氧化分解发生在细胞内。13.(2019·海南,26,7分,难度★★)人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。(1)通常,成人体内生成红细胞的场所是;成熟红细胞不能合成血红蛋白,其原因是。

(2)金属元素是合成血红蛋白的必需原料。镰状细胞贫血患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了。

(3)无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径,无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是。

(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入(填“红细胞悬浮液”或“血浆”)来维持机体内环境的稳态。

答案(1)骨髓没有细胞核(2)铁氨基酸的替换(3)细胞质基质(4)血浆解析(1)骨髓中的造血干细胞可以增殖分化成红细胞、白细胞等,因此通常成人体内生成红细胞的场所是骨髓;成熟红细胞无细胞核以及核糖体等各种细胞器,不能合成血红蛋白。(2)金属元素铁是合成血红蛋白的必需原料。镰状细胞贫血出现的根本原因是基因突变,基因中发生了碱基对的替换,导致患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换。(3)无氧呼吸的场所是细胞质基质。(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入血浆,增加细胞外液的量,来维持机体内环境的稳态。14.(2017·全国1,31,8分,难度★)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题。(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由进入组织液,可引起组织水肿等。

(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会,从而使血浆晶体渗透压。

(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,②。

答案(1)血浆(2)增加降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介解析(1)血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分会由血浆向渗透压高的组织液扩散,进而导致水肿。(2)胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,从而使血浆晶体渗透压降低。(3)内环境是细胞生存的直接环境。细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换:不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持细胞正常的生命活动。因此,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。15.(2014·全国1,31,10分,难度★)已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。回答下列问题。(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解,其终产物中的气体可进入细胞外液,并通过循环系统运输到系统被排出体外。若该气体的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH。

(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液渗透压,尿量,从而使渗透压恢复到原来的水平。

(3)当细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压(填“会”或“不会”)发生变化。

答案(1)呼吸下降(2)降低增加(3)会解析(1)CO2为酸性气体,葡萄糖在细胞内被氧化分解产生的CO2经血液循环运输,由呼吸系统排出体外,若CO2不能排出,细胞外液酸性增强,pH会下降。(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被消耗利用,细胞外液渗透压下降,抗利尿激素分泌量减少,尿量增加使渗透压恢复到原来水平。(3)细胞外液渗透压的变化会直接影响到组织细胞的吸水或失水,从而引起细胞内液的渗透压改变。内环境稳态应澄清的两种误区(1)内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)。(2)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)。考点47体温调节与水盐调节1.(2021·海南,16,2分,难度★)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(D)A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉解析本题考查水盐调节的相关知识。神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节,A项正确;体温升高时,汗腺分泌增加,人体可通过排汗散热降低体温,B项正确;中暑者会丢失水和无机盐,无机盐在维持血浆渗透压平衡中发挥重要作用,为维持血浆渗透压平衡,在给中暑者补充水分的同时,也应适当补充无机盐,C项正确;大量出汗时,细胞外液渗透压升高,此时下丘脑的渗透压感受器可感受到渗透压变化,通过传入神经传导给大脑皮层,大脑皮层产生渴觉,主动饮水,D项错误。2.(2021·河北,17,3分,难度★★★★)(多选)高盐饮食后一段时间内,虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na+摄入前的水平,但机体依旧处于正钠平衡(总Na+摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是(ABD)A.细胞外液渗透压主要来源于Na+和ClB.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关C.细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节D.细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,细胞外液总量和体液总量均增多解析本题解题的切入点是内环境与水盐平衡。细胞外液的渗透压主要来源于Na+和Cl,A项正确;细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加都有关系,B项正确;细胞内液与细胞外液进行着物质交换,也参与细胞外液渗透压的调节,C项错误;高盐饮食后,为使细胞外液渗透压回归,机体要摄入一定量的水,所以细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡状态时,细胞外液和体液总量都增多,D项正确。3.(2020·山东,18,3分,难度★★)(多选)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(ACD)A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加解析此题解题的切入点是对题中症状的分析。缺氧后呼吸困难,该患者吸入的O2、排出的CO2均减少,其体内CO2含量偏高,A项正确;患者体温维持在38℃,体温相对稳定,因此其机体产热量与散热量相等,B项错误;由题干可知,患者肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,其肺组织液渗透压升高,导致肺组织液增多,C项正确;若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,则原尿中的水分不能有效减少,可导致尿液增多,D项正确。4.(2019·全国3,3,6分,难度★)下列不利于人体散热的是(A)A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤解析此题的切入点是体温调节。骨骼肌不自主战栗时产热增加,不利于散热,A项符合题意;皮肤血管舒张,使血流量增加,有利于散热,B项不符合题意;汗腺分泌汗液增加,能够增加散热量,C项不符合题意;用酒精擦拭皮肤,酒精挥发会带走皮肤表面的热量,有利于人体散热,D项不符合题意。5.(2019·全国2,4,6分,难度★★★)当人体失水过多时,不会发生的生理变化是(D)A.血浆渗透压升高B.产生渴感C.血液中的抗利尿激素含量升高D.肾小管对水的重吸收降低解析人体失水过多导致细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,一方面兴奋传到大脑皮层,产生渴感,另一方面,下丘脑合成抗利尿激素经垂体释放进入血液,血液中抗利尿激素含量升高,促进肾小管和集合管对水的重吸收。根据以上分析可知,A、B、C三项正确,D项错误。6.(2016·全国3,3,6分,难度★)下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是(B)A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定解析肾小管对水分重吸收的方式为被动运输,B项错误;机体摄盐过多后细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至大脑皮层产生渴感,从而增加饮水量;饮水增加会使细胞外液渗透压下降,垂体释放的抗利尿激素减少,使肾小管对水的重吸收能力减弱,尿量增加,进而维持细胞外液渗透压的相对恒定,C、D两项正确。水平衡的调节机制①调节方式:水平衡的调节是神经调节和体液调节共同作用的结果,属于负反馈调节。②参与的激素:主要为抗利尿激素。a.产生:下丘脑产生。b.释放:垂体后叶释放。c.作用部位:肾小管和集合管。d.功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收。7.(2016·江苏,16,2分,难度★★★)下图表示正常人分别快速饮用1L清水、1L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是(B)A.曲线c表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加C.曲线d表示饮用1L生理盐水后血浆渗透压的变化D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少解析从图中可以看出,曲线a表示饮用1L清水后排尿量的变化,曲线b表示饮用1L生理盐水后血浆渗透压的变化,曲线c表示饮用1L清水后血浆渗透压的变化,曲线d表示饮用1L生理盐水后排尿量的变化,A、C项错误;饮用大量生理盐水后,生理盐水进入血浆,导致循环血量出现暂时性增加,B项正确;抗利尿激素是由下丘脑合成和分泌、垂体后叶释放的,D项错误。8.(2016·海南,12,2分,难度★)下列与抗利尿激素有关的叙述,错误的是(D)A.抗利尿激素是由垂体释放的B.抗利尿激素释放增加会使尿量减少C.神经系统可调节抗利尿激素的释放D.抗利尿激素促进水被重吸收进入肾小管腔解析抗利尿激素由下丘脑合成,由垂体释放,A项正确;抗利尿激素促进肾小管、集合管重吸收水,使原尿中的水分重新进入血液,使尿量减少,B项正确,D项错误。9.(2015·海南,14,2分,难度★)下列关于人体体温调节的叙述,错误的是(A)A.呼气是人体的主要散热途径B.骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径D.下丘脑有体温调节中枢,也有感受体温变化的功能解析皮肤散热是人体的主要散热途径。10.(2018·全国1,31,8分,难度★★)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下。a.记录实验兔的尿量(单位:滴/min)。b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5mL,记录尿量。c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。回答下列问题。(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是

。

(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会,取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有。

(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于的渗透压感受器,从而引起尿量减少。

答案(1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水(2)增加葡萄糖(3)下丘脑解析本题主要考查水盐平衡的调节及还原糖的鉴定。(1)b组加入了垂体提取液,垂体提取液中含有抗利尿激素,抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,所以兔尿量减少。(2)c处理中加入了较高浓度的葡萄糖溶液,使得肾小管内的原尿渗透压升高,抑制了肾小管和集合管对水分的重吸收,因此尿量增加。斐林试剂用于鉴定还原糖,可与还原糖反应产生砖红色沉淀。(3)渗透压升高后,刺激下丘脑中的渗透压感受器,下丘脑分泌抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少。11.(2018·江苏,30,8分,难度★★)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37℃。请回答下列问题。(1)图中激素甲的名称是,激素乙通过的途径作用于甲状腺。

(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有。

(3)高温持续期,人体产热量(在“大于”“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管,从而减少尿量。

(4)体温下降期,机体增加散热的途径有。

(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因:

。

答案(1)促甲状腺激素释放激素体液运输(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5℃)神经调节、体液调节(3)等于重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)(4)汗腺分泌增加、皮肤血管舒张(5)心脏血液输出量增加、外周血管收缩解析本题考查体温调节的相关知识。(1)由甲状腺和甲状腺激素可推出,乙为促甲状腺激素,甲为促甲状腺激素释放激素;激素都是通过体液运输到靶器官、靶细胞的。(2)“寒战”可增加产热,有利于体温上升;由图可以直接看出,体温上升期既存在神经调节,又存在体液调节。(3)当体温不变化时,机体产热量等于散热量。如果脱水(失水过多),细胞外液渗透压升高,下丘脑合成和分泌、垂体释放的抗利尿激素增多,该激素可以使肾小管和集合管的重吸收水的能力增强(重吸收水量增加),最终导致尿量减少。(4)机体能被调节的散热的主要途径是汗腺分泌增加、皮肤血管舒张。(5)由题目所给信息体温上升期“心律加快”可推出血流量加大,同时皮肤血管收缩,会导致血压升高。考点48血糖调节1.(2021·山东,8,2分,难度★)体外实验研究发现,γ氨基丁酸持续作用于胰岛A细胞,可诱导其转化为胰岛B细胞。下列说法错误的是(B)A.胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是基因选择性表达的结果B.胰岛A细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强C.胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能D.胰岛B细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活解析本题的切入点是细胞的分化。同一个体胰岛A细胞和胰岛B细胞具有相同的遗传物质,二者形态、结构和功能发生稳定性差异的根本原因是基因的选择性表达,因此胰岛A细胞转化为胰岛B细胞是γ氨基丁酸诱导了相关的基因选择性表达的结果,A项正确;胰岛A细胞合成胰高血糖素,胰岛B细胞合成胰岛素,因此在转化过程中,合成胰高血糖素的能力逐渐减弱,B项错误;已分化的细胞含有本物种生长发育所需的全套遗传物质,因此胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C项正确;激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,D项正确。2.(2021·福建,2,2分,难度★)下列关于健康人体中胰岛素调节血糖平衡的叙述,正确的是(D)A.胰岛素直接参与肝糖原的合成 B.血糖浓度上升时胰岛素的分泌减少C.胰岛B细胞分泌胰岛素不需要消耗能量 D.胰岛素的形成过程需内质网和高尔基体加工解析本题考查血糖调节。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,只能传递调节代谢的信息,自身并不参与肝糖原合成,A项错误;血糖浓度上升时胰岛素的分泌增加,B项错误;胰岛B细胞分泌胰岛素的方式是胞吐,需要消耗能量,C项错误;胰岛素属于分泌蛋白,其形成过程需内质网和高尔基体加工,D项正确。3.(2020·北京,9,2分,难度★★★)GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。研究者测定了5名志愿者进行6周骑行运动训练前后骨骼肌中GLUT4的含量(如图)。由此可知,训练使骨骼肌细胞可能发生的变化是(A)A.合成的GLUT4增多 B.消耗的葡萄糖减少C.分泌到细胞外的GLUT4增多 D.GLUT4基因的数量增多解析与训练前比,训练后骨骼肌中GLUT4相对含量增加,说明训练使骨骼肌细胞合成的GLUT4增多,A项正确;GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,训练后骨骼肌中GLUT4相对含量增加,说明训练可促进骨骼肌细胞对葡萄糖的吸收和利用,B项错误;由于GLUT4是骨骼肌细胞膜上的蛋白质,因此训练后转移到细胞膜上的GLUT4增加,C项错误;训练可促进GLUT4基因的表达,但无法改变GLUT4基因的数量,D项错误。4.(2020·江苏,12,2分,难度★★)下列关于人体内胰岛素和胰高血糖素的叙述,错误的是(C)A.胰岛素在胰岛B细胞中合成,胰高血糖素在胰岛A细胞中合成B.胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素不是唯一升高血糖的激素C.胰岛素激活胰岛素受体后,葡萄糖通过胰岛素受体进入细胞内D.胰岛素分泌不足或胰高血糖素分泌过多均可能导致糖尿病的发生解析本题考查动物血糖的调节等内容。参与血糖调节的激素主要有胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素。胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素和肾上腺髓质分泌的肾上腺素都能够促进血糖升高。A、B、D三项正确。葡萄糖分子与细胞膜上的载体蛋白结合,进入细胞,C项错误。5.(2019·海南,17,2分,难度★★★)胰岛素与细胞膜上相应受体结合后可以促进细胞对葡萄糖的吸收。下列情况可以导致血糖浓度降低的是(D)A.健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后B.胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升C.体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低D.胰岛B细胞分泌增强,胰岛素受体活性正常解析健康人早餐食用馒头、面包和米粥等食物后,面食中含有淀粉,在消化道经淀粉酶分解成葡萄糖进入血液,血糖会升高,A项错误;胰岛A细胞分泌增强,胰高血糖素水平上升,升高血糖,B项错误;体内胰岛素水平正常,胰岛素受体活性降低,胰岛素需要与受体结合才能发挥降血糖的作用,故血糖会升高,C项错误;胰岛B细胞分泌增强,胰岛素分泌增加,胰岛素受体活性正常,胰岛素与其受体结合,有效降低血糖,血糖下降,D项正确。6.(2016·江苏,15,2分,难度★)胰岛素依赖型糖尿病是一种自身免疫病,主要特点是胰岛B细胞数量减少、血中胰岛素低、血糖高等。下列相关叙述正确的是(C)A.胰岛素和胰高血糖素通过协同作用调节血糖平衡B.胰腺导管堵塞会导致胰岛素无法排出,血糖升高C.血糖水平是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素D.胰岛素受体是胰岛素依赖型糖尿病患者的自身抗原解析胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用调节血糖平衡,A项错误;胰岛素是激素,通过体液运输,不通过胰腺导管排出,B项错误;血糖浓度变化是调节胰岛素和胰高血糖素分泌的最重要因素,C项正确;胰岛素依赖型糖尿病的主要特点是胰岛B细胞数量减少,血中胰岛素低,所以与胰岛素受体无关,D项错误。血糖的激素调节当体内血糖含量高时,胰岛素分泌增加,一方面促进葡萄糖的氧化分解、释放能量,合成糖原及转化为脂肪、某些氨基酸等非糖物质;另一方面抑制肝糖原分解和非糖物质转换。当体内血糖含量低时,胰高血糖素和肾上腺素的分泌增加,促进肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化,使血糖升高,维持血糖平衡。7.(2015·天津,3,6分,难度★★)小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是(B)A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节解析若患病小鼠体内靶细胞缺少胰岛素受体,则移植分泌胰岛素的胰岛样细胞也不会使其血糖恢复正常,B项错误。8.(2021·北京,18,12分,难度★★)胰岛素是调节血糖的重要激素,研究者研制了一种“智能”胰岛素(IA)并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。(1)正常情况下,人体血糖浓度升高时,细胞分泌的胰岛素增多,经运输到靶细胞,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。

(2)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,IA(见图1)中的X能够抑制GT的功能。为测试葡萄糖对IA与GT结合的影响,将足量的带荧光标记的IA加入红细胞膜悬液中处理30分钟,使IA与膜上的胰岛素受体、GT充分结合。之后,分别加入葡萄糖至不同的浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度。图2结果显示:随着葡萄糖浓度的升高,。研究表明葡萄糖浓度越高,IA与GT结合量越低。据上述信息,推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为。

图1图2(3)为评估IA调节血糖水平的效果,研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别注射适量胰岛素和IA,测量血糖浓度的变化,结果如图3。图3该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在。

(4)细胞膜上GT含量呈动态变化,当胰岛素与靶细胞上的受体结合后,细胞膜上的GT增多。若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降。请从稳态与平衡的角度,完善IA调控血糖的机制图。(任选一个过程,在方框中以文字和箭头的形式作答。)答案(1)胰岛B体液(2)膜上的荧光强度降低葡萄糖与IA竞争结合GT(3)IA能响应血糖浓度变化发挥作用(IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险)(4)(答出一个过程即可)解析本题考查血糖调节。(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的,经体液运输到靶细胞,与靶细胞上的受体结合,促进其对葡萄糖的摄取和利用,使血糖浓度降低。(2)分析图2可知,悬液中葡萄糖浓度越高,细胞膜上的荧光强度越低。由题干分析,带荧光的IA能与红细胞膜上的GT和胰岛素受体结合,加入葡萄糖,膜上的荧光强度会下降,意味着IA从膜上脱落下来,加入的葡萄糖浓度越高,膜上的IA越少,由于葡萄糖可以与GT结合而不能与胰岛素受体结合,故推断IA、葡萄糖、GT三者的关系为葡萄糖与IA竞争结合GT。(3)对比两幅图可知,胰岛素会将血糖降至60mg·dL1左右(低血糖),而IA能将血糖降至100mg·dL1左右;IA能将血糖维持在正常水平约10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在IA能响应血糖浓度变化发挥作用(IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险)。(4)GT是葡萄糖进入细胞的载体蛋白,血糖浓度升高时,GT数量多有利于降血糖,IA可以与GT或胰岛素受体结合,与GT结合会抑制GT的功能。糖尿病患者用药后进餐,由于食物的消化吸收,血糖浓度会先升高,葡萄糖与IA竞争性结合GT增多,故IA与GT结合减少,与胰岛素受体结合增多,导致膜上的GT增多,进一步有利于葡萄糖与GT结合,最终细胞摄取葡萄糖的速率升高。血糖下降时,葡萄糖与IA竞争性结合GT减少,IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,故膜上的GT减少,能与葡萄糖结合的GT也减少,最终细胞摄取葡萄糖的速率降低。9.(2021·天津,14,10分,难度★★)阿卡波糖是国外开发的口服降糖药,可有效降低餐后血糖高峰。为开发具有自主知识产权的同类型新药,我国科研人员研究了植物来源的生物碱NB和黄酮CH对餐后血糖的影响。为此,将溶于生理盐水的药物和淀粉同时灌胃小鼠后,在不同时间检测其血糖水平,实验设计及部分结果如下表所示。组别/(每组10只)给药剂量/(mg·kg1体重)给药后不同时间血糖水平/(mmol·L1)0分钟30分钟60分钟120分钟生理盐水4.3711.037.885.04阿卡波糖4.04.127.627.575.39NB4.04.19x16.825.20CH4.04.24x27.205.12NB+CH4.0+4.04.36x35.495.03(1)将淀粉灌胃小鼠后,其在小鼠消化道内水解的终产物为,该物质由肠腔经过以下部位形成餐后血糖,请将这些部位按正确路径排序:(填字母)。

a.组织液b.血浆c.小肠上皮细胞d.毛细血管壁细胞血糖水平达到高峰后缓慢下降,是由于胰岛素促进了血糖合成糖原、、转化为脂肪和某些氨基酸等。

(2)本实验以作对照组,确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。

(3)该研究的结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强。下列对应表中x1、x2、x3处的数据排列中,符合上述结论的是(多选)。

A.7.157.626.37B.7.607.286.11C.7.436.267.75D.6.087.027.54答案(1)葡萄糖cadb氧化分解(2)生理盐水组与阿卡波糖组(3)AB解析本题考查血糖平衡调节有关的知识。(1)组成淀粉的基本单位是葡萄糖,灌胃小鼠后,淀粉在小鼠消化道内水解的终产物为葡萄糖。葡萄糖由肠腔被c小肠上皮细胞吸收,再由细胞另一侧释放进入a组织液,然后穿过d毛细血管壁细胞进入b血浆,形成血糖。胰岛素可以促进血糖合成糖原、氧化分解、转化为脂肪和某些氨基酸等,从而使血糖降低。(2)本实验以生理盐水组作为空白对照,以阿卡波糖组为标准对照,以确认实验材料和方法等能有效检测药物疗效。(3)若结论为:NB和CH均能有效降低餐后血糖高峰,且二者共同作用效果更强,则x1、x2组血糖应低于生理盐水组,且与阿卡波糖组相似,x3组血糖应低于x1、x2,故AB项数据符合上述结论,AB正确。10.(2021·江苏,21,11分,难度★★)正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰,伴随胰岛素水平的波动,维持机体全天血糖动态平衡,约50%的2型糖尿病患者发生“黎明现象”(黎明时处于高血糖水平,其余时间血糖平稳),是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。(1)人体在黎明觉醒前后主要通过分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。

(2)如图所示,觉醒后人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2以方式进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭,细胞内K+浓度增加,细胞膜内侧膜电位的变化为,引起钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以方式释放。

(3)胰岛素通过促进、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用,胰岛细胞分泌的能升高血糖,共同参与维持血糖动态平衡。

(4)2型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,原因可能有(填序号)。

①胰岛素拮抗激素增多②胰岛素分泌障碍③胰岛素受体表达下降④胰岛B细胞损伤⑤存在胰岛细胞自身抗体(5)人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区,通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REVERB基因节律性表达下降,机体在觉醒时糖代谢异常,表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测,2型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有的特点,而可能成为糖尿病治疗研究新方向。

答案(1)肝糖原(2)协助扩散(或易化扩散)由负变正胞吐(3)葡萄糖摄取、氧化分解胰高血糖素(4)①③(5)昼夜节律调节REVERB基因节律性表达解析本题考查血糖平衡的调节。(1)人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖,进而为生命活动提供能源。(2)葡萄糖进入细胞是从高浓度到低浓度,需要载体(GLUT2),不需要能量,属于协助扩散;葡萄糖进入细胞,氧化生成ATP,ATP/ADP比率的上升使K+通道关闭,进而引发Ca2+通道打开,此时细胞膜内侧膜电位由负电位变为正电位。钙通道打开,Ca2+内流,促进胰岛素以胞吐的方式释放。(3)胰岛素是人体唯一的降血糖激素,能促进细胞摄取、利用(氧化分解)葡萄糖,促进糖原合成,抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度降低。胰岛细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高,二者共同参与维持血糖动态平衡。(4)胰岛素拮抗激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性,使血糖升高,①正确;2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,不存在胰岛素分泌障碍,②错误;胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,③正确;胰岛B细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,④错误;存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足,而2型糖尿病患者的胰岛素水平正常,⑤错误。(5)2型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性,在觉醒时,糖代谢异常,出现“黎明现象”。调节REVERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。11.(2020·全国1,31,10分,难度★★★)某研究人员用药物W进行了如下实验:给甲组大鼠注射药物W,乙组大鼠注射等量生理盐水,饲养一段时间后,测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明:乙组大鼠无显著变化;与乙组大鼠相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降。回答下列问题。(1)由上述实验结果可推测,药物W破坏了胰腺中的细胞,使细胞失去功能,从而导致血糖浓度升高。

(2)由上述实验结果还可推测,甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的,从而使该组大鼠的排尿量。

(3)实验中测量到甲组大鼠体重下降,推测体重下降的原因是。

(4)若上述推测都成立,那么该实验的研究意义是

(答出1点即可)。

答案(1)胰岛B(2)高增加(3)甲组大鼠胰岛素缺乏,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,导致机体脂肪和蛋白质的分解增加(4)获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物解析本题考查血糖平衡的调节,旨在考查考生的理解与推理能力。(1)注射药物W后,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,进食量增加,体重下降,这是典型的糖尿病症状。因此,可推断药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞,使胰岛B细胞失去功能,不能分泌胰岛素,从而导致血糖浓度升高。(2)与对照组相比,甲组大鼠的血糖浓度升高,尿中葡萄糖含量增加,由此推测甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加,导致肾小管液的渗透压比正常时的高,肾小管重吸收的水减少,从而使该组大鼠的排尿量增加。(3)甲组大鼠的胰岛B细胞被破坏后,胰岛素缺乏,尿中葡萄糖含量增加,使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量,致使大鼠正常生命活动所需的能量较多地来源于大鼠体内脂肪和蛋白质的氧化分解,所以实验中甲组大鼠体重下降。(4)若(1)(2)(3)中的推测都成立,则获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物,这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。12.(2020·全国2,31,9分,难度★★)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题。(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。

(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌,该激素具有(答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。

(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些。

答案(1)无氧呼吸(2)胰高血糖素促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(3)电解质(无机盐)解析本题以人剧烈奔跑运动时机体的生理变化为素材,考查无氧呼吸、血糖调节以及内环境稳态的维持等知识。(1)人在剧烈运动时,有氧呼吸提供的能量不足,需要无氧呼吸进行补充。无氧呼吸会产生乳酸,导致肌肉有酸痛感。(2)长时间剧烈运动时需要大量能量,这些能量主要是由葡萄糖氧化分解提供的。为保证机体的能量供应,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增加,以促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,导致水和无机盐流失,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些无机盐(或电解质)。13.(2019·浙江,33,10分,难度★★)【加试题】欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。材料